Fritt Rasmussen, J., Juncher Jørgensen, C., Klenø Nøjaard, J., Wilkens, K., Renvald, L. Wegeberg, S., Lassen, P & Gustavson, K. 2022. Air emissions from small-scale burning tests of crude and heavy fuel. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 37 pp. Scientific Report No. 515 http://dce2.au.dk/pub/SR515.pdf
Bekæmpelse af olieudslip i højarktiske havområder kan være ekstremt udfordrende på grund af tilstedeværelsen af is, afsides beliggenhed, mørke og vanskelig adgang. In situ afbrænding af olieudslip, dvs. direkte afbrænding af olien på havoverfladen, anerkendes som en effektiv metode til at oprense olieudslip i havet. Is på vandet kan bidrage til at reducere forvitringen af olien og også, under de rette omstændigheder, inddæmme olien, så den samles i en tykt lag på vandoverfladen, der kan antændes. Derfor nævnes in situ afbrænding ofte som en lovende metode til bekæmpelse af olieudslip i Arktis.
Formålet med dette projekt er at øge kendskabet til og forståelsen af potentielle miljømæssige konsekvenser i forbindelse med bekæmpelse af olieudslip i isede farvande ved in situ afbrænding. Projektet omfattede målinger af luftemissioner fra afbrænding af olie i en lille afbrændingscelle og et cone-kalorimeter. En råolie og en bunkerolie blev afbrændt oven på havvand eller ferskvand. Målingerne fra lille-skala-afbrændinger af olie havde fokus på sod, det sorte eller brunlige stof, der bliver dannet under en ufuldstændig afbrænding. De målte parametre var organisk kulstof (OC), elementært kulstof (EC) samt dioxiner og PAH'er. Sod er bekymrende i forhold til opvarmningen af det arktiske miljø, og aflejringer af sort kulstof på sne- og isoverflader kan reducere albedoen og derved øge isafsmeltningen. In situ afbrænding kan generere persistente organiske miljøgifte (POP) såsom dioxiner og PAH'er, der udgør en risiko for havpattedyr og mennesker.
Resultaterne fra afbrændingscellen viste, at afbrænding af bunkerolie på havvand genererede den højeste mængde sod. Sodudledningen faldt med stigende massetab i ferskvandseksperimentet, mens billedet ikke var helt så klart for afbrændingerne på havvand. Resultaterne indikerer således, at vandtypen (salt/frisk) kan påvirke mængden af dannet sod. Desuden blev de højeste koncentrationer af PAH'er i soden målt i bunkerolien på havvand. Generelt, uanset olietype, sker der et skift i PAH-sammensætningen fra en olie domineret af 2 og 3 ringe til sod domineret af 4-6-ringe. Disse større PAH'er er mere persistente i miljøet end PAH'er med lavere molekylær vægt. I modsætning til målinger af PAH'er lå dioxinerne under den analytiske detektionsgrænse i alle prøver.
Cone-kalorimetertestene viste, at stigende ekstern varme (indfaldende varme) førte til øgede sodkoncentrationer, og at sodkoncentrationerne var højere for bunkerolien end for råolien. Modsat eksperimenterne i afbrændingsceller steg sodkoncentrationen med stigende massetab. Dette understreger, at det ikke er enkelt at reproducere afbrændingstest, da blot små ændringer i nogle få fysiske og kemiske parametre kan påvirke den faktiske afbrændingsproces/branddynamik betydeligt og dermed de afledte resultater. Dette fremhæver også komplikationerne forbundet med at reproducere fuldskala offshore-afbrændinger i laboratoriet.
Cone-kalorimeterets sodmålinger blev ekstrapoleret for at opnå estimater af den samlede mængde sod produceret under afbrændingerne, hvilket udgjorde mellem 0,1 og 38 % af den afbrændte olie, afhængigt af den eksterne varmetilførsel.
